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なぜジェットエンジンは中国で製造されないのか

概要

  • 本記事は中国のジェットエンジン開発の遅れとその要因を分析
  • 中国の産業政策は多くの分野で成功しているが、ジェットエンジンでは苦戦
  • ジェットエンジン産業の構造的な難しさと西側諸国の優位性を解説
  • 中国の成功パターンとジェットエンジン産業の違いを明確化
  • 例として電気自動車産業の中国の成功も紹介

中国のジェットエンジン開発と西側諸国の優位性

  • General ElectricGE9X エンジンは Boeing 777X に搭載予定
  • 中国の 国家資本主義システム は社会変革への耐性が高く、大規模な産業育成が可能
  • しかし、これをもって「アメリカ衰退の必然」と考えるのは誤り
  • 西側連合 は中国が模倣困難な構造的優位性を持つ
  • 中国脅威論は過剰反応であり、冷静な分析が必要

ジェットエンジン産業の特殊性

  • ジェットエンジンは 低利益率長期信頼性 重視の市場
  • 製造品質・一貫性が最重要で、イテレーション(反復開発)速度は極めて遅い
  • 国際規制が厳しく、 中国の強み(労働力・資本・スケール) が通用しにくい
  • 国内保護政策も効果が限定的

タービンブレード製造の難易度

  • 高圧タービンブレード は溶岩より高温・F1エンジン以上の回転数・高遠心力に耐える必要
  • 30,000時間 (約4年)連続運転に耐える信頼性が求められる
  • 材料開発の歴史:Nimonic-75から始まり、チタン・アルミ追加でNimonic-80Aへ進化
  • 2世代目以降は レニウム、3世代目はさらに ルテニウム を追加
  • 単結晶鋳造法 により結晶粒界(グレインバウンダリ)を排除
  • 単結晶鋳造は歩留まりが悪く、既存大手でも50~70%、新規参入は10%台

世界の主要メーカーとサプライチェーン

  • タービンブレード量産可能な企業は世界で7社のみ
    • エンジンメーカー: General ElectricPratt & WhitneyRolls Royce
    • 専門メーカー: Howmet AerospacePCC AirfoilsConsolidated Precision ProductsDoncasters
  • サプライチェーンは非常に広範
    • 合金は米国内4社、セラミックは米英2社、金型は日独瑞、鋳造炉は独米仏
    • コーティングや検査装置も日米独英の複数社から供給
  • 1枚のタービンブレードに 100社・25州・15カ国 が関与
  • ジェットエンジン全体では 40,000以上の部品、各部品ごとに独自の製造技術

主要エンジンメーカーの寡占

  • Rolls-RoyceGeneral ElectricPratt & WhitneySafran が世界の最先端エンジンを共同開発
  • これら4社が過去50年にわたり世界の航空機エンジンを支配
  • ソ連/ロシアは独自開発しているが、西側より常に10年遅れ

中国の挑戦と現状

  • 1986年から 独自ジェットエンジン開発 に数十兆円規模の投資
  • 多くの産業で成功(EV、再エネ、電子部品、成熟ノード半導体など)しているが、ジェットエンジンは例外
  • C919 は依然として CFM(GEとSafranの合弁)製LEAP-1C を搭載
  • 国産エンジン CJ-1000A は度重なる遅延、2030年以降の量産予定
  • 戦闘機用 WS-15 も実用化まで30年かかり、未だ西側最新エンジンに劣後
  • 中国は 知識蓄積型産業 でのスピードアップが困難

成功する中国型産業とジェットエンジンの違い

  • 中国は 技術目標が明確製造プロセスが確立イテレーションが速い 市場で圧倒的
  • 既存技術+未充足需要の組み合わせでスケールを武器に市場を制圧
  • 保護政策で国内市場を確保し、量産・知識蓄積→上位市場進出
  • ジェットエンジンは 信頼性・知識蓄積・イテレーションの遅さ で中国型戦略が通用しない
  • 市場規模が小さく要求水準が高い ため、スケールメリットが活かせない

中国EV産業の成功事例

  • BYD など中国メーカーは2009年からEV生産を開始
  • テスラや西側がまだ本格参入していない隙間市場を狙い、新規参入障壁が低かった
  • 既存資産や労働力の再編不要で一気に市場を拡大
  • イテレーションが速く、設計・量産・コストダウンで世界をリード

まとめ

  • ジェットエンジン産業は 知識蓄積・信頼性・国際サプライチェーン が競争力の源泉
  • 中国のスケール重視戦略が必ずしも通用しない分野の象徴
  • 西側の産業基盤と長期的な技術蓄積が依然として強固
  • 中国の産業戦略は分野によって成果が大きく異なる実例

Hackerたちの意見

この記事はちょっと変だね。中国にとってのブロッカーは何も見つからなかった。中国はジェットエンジンの新参者で、この技術はしっかり守られていて、成熟するには時間がかかる。もし中国が核や宇宙、チップをマスターできるなら、ジェットエンジンで失敗していると言うのはちょっと無理がある気がする。

現代のジェットエンジンのブレードに必要な材料科学は厳重に守られた秘密で、中国で製造されていないおかげで、その秘密は盗まれずに済んでる。面白い話だけど、ジェットエンジンだけじゃなくて、中国が国産のボールペンを作れるようになったのはつい最近のことだよ。 https://www.bbc.com/news/business-38566114

自動車の例を見ても、ジェットエンジンのアナロジーが間違っていることが証明されたと思った。確かに、自動車はジェットエンジンほど複雑ではないけど、それでも複雑だし、特に内燃機関のものはね。10年くらい前には、中国の車が衝突テストで見事に失敗する動画を見て笑ってたけど、今では中国は厳しく規制された市場に売ってる。同じことが高速鉄道にも言えるね。

材料工学は中国にとっての明確なブロッカーで、半導体も同じだね。彼らは基本的に西側でしっかりと守られた50年の試行錯誤を再現しなければならない。中国はチップもまだマスターしていないし、ジェットタービンと同じようにね。安価(高い収益、低いメンテナンスコスト)なものはできるけど、高性能なものと両立するのはまだできていない。

どうやら著者は望ましい結論からスタートして、理解もせずに事実(のようなもの)を並べて支持しようとしたみたいで、時々大きな間違いを犯してる。例えば、モノクリスタリンブレードは、70年代には鉄のカーテンの両側で生産されていたとされる聖なるグレインのように言われているけど、中国は2010年代にはこの技術をマスターしている。航空機エンジンについては、LEAPとPW1000の両方を調べたけど、彼らの「ホット」パーツであるタービンはかなり保守的なスペックで、70年代のアメリカやソ連の戦闘機エンジンと同等だよ。この技術は軍用機と民間機の間でほぼ共有されている。西側の大きなアドバンテージはバイパスファンの製造にあり、複合材のブレードやそれをジェット「コア」に接続する高速ギアボックスは、西側が大きくリードしている技術だから、比較可能なロシアや中国のエンジンが存在しない理由なんだ。でも厳密に言うと、それはほとんどの人がジェットについて話すときに言及するタービン「コア」の技術とは直接関係ないし、この記事ではこの点について何も触れられていない。

アメリカの衰退の規模は過大評価されていると思うけど、ヘミングウェイの運動の法則には一定の真理があると思う。最も熟練した人材が必要なタスクは、その熟練者を求めることになる。もしある国が他よりも圧倒的に多くの資源を持っていれば、その熟練者にもっと多くのものを提供できる。アメリカで生まれた以外の人々によって多くの科学的発見がなされていることは全く異論がない。それはその国の魅力を示しているけど、相対的な魅力だよね。比率が小さくなるほど、その魅力も薄れる。こういった進展はフィードバックメカニズムで、先に行くことでさらに資源を得て、先を行き続けられる。もし進展の平均的な寄与が国を進める比較的安定した力だと考えるなら、国が衰退している場合は、別の分野での衰退が進展によって緩和されているということになる。支えとなる力が他のところに行くと、変化はかなり急速になることがある。衰退の力が突然明らかになるからね。世界が完全にマッドマックスになるとは思わないけど、アメリカがイギリスや日本、ドイツと同じように見られるような急激なシフトは見えるかもしれない。

「アメリカは衰退している」というのがコンセンサスの見解だね。アメリカがあらゆる面で支配しているというのが反対意見。何か意味のあることが起こるまで、あるいはアメリカが実際にはイギリス、日本、ドイツと同じような存在になっていることが明らかになるまで、これらの見解は振り子のように揺れると思う。

私は航空業界で働いているけど、この記事は面白かった。航空業界に存在するオリゴポリーについてほのめかしていて、実際には業界は非常に保守的で変化が遅い(特に商業航空)。新しい技術は常に開発されているけど、極端な規制監視と長年の関係に依存しているため、新しい参入者が市場に入るのは難しい。特定の分野に特化した知識も簡単に移転できないみたいだし。

航空業界もソフトウェア開発のように特許に縛られているの?

正直、これはいいことだと思う。バグのあるソフトウェアには耐えられるけど、バグのある飛行機には関わりたくないからね。規制のプレッシャーは市場の力で、役に立つものだよ。船を早く出すのと、正しく出すのでは大きな違いがある。後者は資金が必要で、リスクを負う覚悟が求められるからね。人々はいつも大手製薬会社や航空業界が独占的だって言うけど、全体のプロセスの資本集約性を理解してないことが多い。理由があって、いくつかのことは遅くて慎重で、大企業にしかできないんだよ。

中国の最新の空母搭載ステルス戦闘機については、こちらで読めるよ: https://en.wikipedia.org/wiki/Shenyang_J-35 エンジンについてのセクションもあるよ: https://en.wikipedia.org/wiki/Shenyang_J-35#Engines J-35に使われた最初のエンジンはRD-33(ロシア製)だったんだけど: https://en.wikipedia.org/wiki/Klimov_RD-33#RD-93 - でも、J-35には効率が悪くて、黒煙を出してたんだ。だから中国は自国製のエンジンを設計・製造することにしたんだよ。これが初期のJ-35プロトタイプ用のエンジン、WS-13(中国製): https://en.wikipedia.org/wiki/Guizhou_WS-13 これがJ-35の量産エンジン、WS-19だよ: https://en.wikipedia.org/wiki/Guizhou_WS-19 中国は50機以上のJ-35を製造していて、国内軍のために生産を拡大中なんだ。他の国への輸出も考えてるみたい(パキスタンや、もしかしたらロシアにも)。面白いのは、これが中国の最新の空母で、蒸気式じゃなくて電磁カタパルトを使ってるんだ: https://en.wikipedia.org/wiki/Chinese_aircraft_carrier_Fujia... J-35の動画はここで見れるよ: https://www.youtube.com/watch?v=oLdCNAUjuRI

実際、RD-33が電子制御に切り替わった後は、黒煙を出さなくなったよ(約20年前の話)。

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